3D Visual System of Highway Tunnel and Surrounding Rocks Based on CAD/GIS

针对公路隧道勘察设计多个阶段大量丰富、准确的工程信息未能有效管理、缺乏再利用的现状,提出将CAD、GIS技术运用于公路隧道的信息资料数据库管理.通过对工程实例调查标准化和整合多来源、多个时期、多样格式和多数据标准的公路隧道信息,以三维可视化为重要特征,建立平面图与隧道各类附属设施、隧道设计资料数据库、隧道设计模型、地质及地形三维模型之间的联系.构建公路隧道设计的三维可视化管理系统,建立了覆盖公路复杂隧道的设计、运营、养护等多阶段的信息管理、共享服务平台.通过vc2005和ObjectArx2008开发工具实现,并在厦门翔安海底隧道中进行了应用,取得良好效果.     

基于BIM的山岭隧道施工信息化管理系统研发与应用

隧道施工现场采集的结构、地质、施工信息碎片化严重，缺乏统一组织手段，分析利用难度大，隧道动态设计与信息化施工水平有待提高。为支撑隧道工程施工信息化，对施工数据进行标准化定义，开发数据标准化工具，以支撑施工期异构数据统一组织应用。针对BIM技术在设计与施工中难以落地、工程数据难以集成的问题，研究多尺度BIM模型建立方法，并以里程为索引，集成地质、进度、设计方案等信息，实现施工数据统一管理与可视化。基于动态更新的施工现场数据与轻量化BIM模型，建立以集成信息模型为核心，桌面端、网页端与移动端应用综合服务的施工信息化管理系统，提供全面施工决策信息，动态评估施工风险，保障工程效率与安全。经云南老营特长公路隧道工程实践验证，本系统基本满足信息化管理需求，对隧道工程信息化管理及BIM技术的工程应用具有借鉴意义。     

集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命管理系统研究

为解决在盾构隧道工程中,地理信息系统（GIS）标准缺失和建筑信息模型（BIM）分析功能薄弱的问题,在分析GIS的数据管理和BIM的数据标准基础上,建立集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命期管理系统。首先,概括总结系统采用的技术路线; 其次,基于IFC标准扩展统一的盾构隧道信息模型,涵盖盾构隧道地质、结构、线路、施工、监测和病害等数据; 然后,介绍系统信息的关联,包括隧道编码、GIS和BIM的集成方案; 最后,以上海地铁盾构隧道为依托,描述系统在工程全寿命期的应用,包括隧道地质勘察、结构设计、运营监测和养护维护等阶段。该系统制定了统一信息模型,方便数据交换和管理,在信息模型基础上实现了信息可视化与不同分析功能,提高了盾构隧道的全寿命数字化管理水平。     

基于BIM技术的桥梁病害信息三维可视化研究

提出了基于BIM技术的桥梁病害三维可视化方案;讨论了病害属性与显示属性的匹配问题;开发了基于WebGL的三维可视化软件,实现了对裂缝和其他局部病害、构件损伤程度等病害信息的三维可视化展示,并以三维可视化化入口形式实现对图文信息的查询。本文研究成果可以提高桥梁养护信息利用效率。     

基于全生命周期信息和BIM的隧道运维决策支持系统

针对公路隧道运维管理对象众多、信息分散异构、时空特性复杂等导致管理决策困难的问题,从隧道全生命周期信息出发,建立隧道可视化智能决策系统。系统以标准化、可视化和智能化为设计原则,以隧道BIM运维模型为基础,通过标准化编码和信息映射表实现设计、施工和运维的多源信息集成,由感知层、网络层、数据层、分析层和交互层组成,利用智能分析技术实现结构健康评估和病害追溯、设备异常发现和故障诊断、养护决策优化等功能,通过三维图形化引擎与用户交互,帮助用户快速掌握现场情况,获取自动辅助决策结果,提高运维工作效率和质量。将该决策支持系统应用在上海大连路隧道工程中,可帮助隧道管理者更快速、清晰地了解隧道运营状况,提供运营养护的辅助决策建议,取得了很好的应用效果。     

基于BIM的紫之隧道运维管理系统开发与应用

为解决紫之隧道由于养护工程规模庞大、运维对象数量众多所带来的管理决策困难等问题,引入BIM技术,根据设计图纸和工程实际,通过对BIM软件的二次开发,创建涵盖结构、通风、给排水和供配电等多个专业的紫之隧道工程运维模型。在此基础上,结合网页端三维展示技术,开发B/S架构的紫之隧道运维管理系统,相对于传统的隧道管理方式,该系统具有可视化程度高、空间定位容易、使用方便等特点。系统提供三维展示、定期检查、机电设备管理、监控和监测数据展示等模块,使管理者能在三维场景下,对隧道的病害数据、监控数据以及监测数据有清晰直观的了解。该系统在紫之隧道上的应用,能为保证隧道运维工作质量、提升运营维护水平提供有力的保障。     

基于BIM技术的隧道工程信息平台设计与研究

隧道作为重要的交通基础设施,其质量和安全受地质、结构和施工等各类因素的影响。为解决当前隧道建设中信息杂乱、集成化不足、信息传递差的弊病,引入BIM技术建立隧道地质、土建结构、机电设备全BIM模型;以BIM模型为载体,将隧道建设全过程的海量信息汇集整合,实现各类数据的结构化存储、关联和可视化展示,形成BIM模型数据库;在此基础上,通过对构件进行编码及轻量化处理,研发出工程信息管理平台。平台在广东金门隧道工程的应用,不仅有效解决了隧道建设期的地质预警、施工进度、工程质量、资料管理等"痛点"问题,还为后期运营养护提供了精准详实的工程数字化信息,为安全运营奠定了隧道本体结构和设施设备风险预警和防控的优良基础。     

基于BIM的山地城市隧道工程三维设计及应用研究

随着建筑信息模型(BIM)技术的不断发展,BIM在交通基础设施领域已有广泛应用,但由于技术沉淀不足,仍存在建模困难、可视化效率不足等问题。特别是对路线长、结构异形、受地下环境影响大的隧道工程,BIM技术难以得到高效应用。通过对市政隧道工程进行BIM三维设计,提出基于Bentley平台软件的隧道工程多维度BIM设计方法,在此多维度数字化信息模型的基础上对山地城市隧道工程与近接建构筑物关系进行可视化应用,探索了BIM技术在隧道工程设计阶段的应用。     

基于BIM的高速公路桥梁养护综合管理技术研究

基于重庆某高速公路桥梁,对其养护综合管理技术进行了研究。对BIM技术在施工阶段的具体应用进行了分析,包括施工信息精细算量、协同管理、施工优化等,为大桥施工提供技术保障。以建设和养护一体化信息管理为目标,构建了基于BIM技术的桥梁施工阶段信息管理平台,包括质量安全协同管理模块、工程进度可视化协同管理模块、安全信息化协同管理模块,从而实现对项目质量、进度、安全多方面信息管控。使用手机APP实现各种信息的录入。将BIM成果转化为养护数据,并在桥梁管理系统中输入养护数据,得到管养决策信息的管养报告,方便管理者对标注进行审核、利用,更新并修正BIM模型的信息,使工程工作效率、养护质量、科学管理水平得到提高。     

“云友”公路隧道养护管理智能云平台的开发及应用

随着我国公路隧道交通从建设为主阶段转向建养并重阶段,亟需加强公路隧道的信息化养护管理。而我国公路隧道养护信息的管理现状表现为"信息规模庞大、信息记录不标准、信息利用水平低下、缺少动态信息、养护信息与决策管理脱节"的局面。因此开发"云友"公路隧道养护管理智能云平台,其中包括公路隧道养护、检/监测以及预测决策等单元,实现公路隧道养护的数字化管理,为养管部门提供科学化的维修决策。通过工程应用,其可靠性和适用性得到了印证。     

BIM虚拟技术在铁路隧道施工管理中的应用

针对铁路矿山法隧道施工中的进度和技术管理现状,利用建筑信息模型（BIM）可视化技术,研究面向工程结构化对象的施工BIM模型创建方法,包括结构化的构件命名规则和建模精度要求,同时探索施工技术方案的3D模型可视化设计的方法及优势。利用BIM虚拟仿真技术,研究施工方案的4D模型虚拟施工推演及优化的方法和流程。最后,建立基于BIM软件的自动核算阶段工程量的方法和流程。依托项目进行具体的技术和方案示范,结果表明,BIM虚拟技术有益于提高隧道施工进度和技术管理水平,提供施工组织设计和项目管理决策的可视化技术手段。     

基于Nurbs的公路隧道三维建模方法

针对Web端公路隧道三维可视化研究较少且现有隧道三维建模方法对非直型隧道适应性差的不足,提出一种基于非均匀有理B样条Nurbs的公路隧道三维建模方法,增强了隧道三维建模的适应性、扩展性和灵活性。试验表明,该方法能够高效地建立多种类型的三维隧道模型,且能够很好支持Web端的三维可视化,满足了隧道三维建模的高效性、适应性和网络化的需求。     

我国公路隧道科学养护管理的思考

论述我国公路隧道建设的规模、技术难度、设计理念及养护管理发展现状,指出我国公路隧道建设技术和理论水平发展迅速,已逐渐步入“绿色建设期”,但距离科学养护管理仍然差距较大,存在“建管养”分离、检测养护难度大、基础数据混乱、评定系统不完善和维修加固体系不完善等挑战。针对以上挑战,从3个方面进行了探讨： 1) 引入全寿命周期建设理念,论述了全寿命周期成本、养护便利化和标准化施工等理念对于隧道“建管养”的重要意义; 2) 建立隧道建养信息化系统,通过大数据平台及BIM信息技术,为隧道建立信息档案; 3) 完善养护技术体系,对现有隧道检测、维修加固技术手段进行梳理,总结一套隧道检查、管养技术体系。以期为公路隧道科学养护管理的发展提供新的思路和建议。     

公路建设项目信息资源整合技术研究

通过对数据整合技术(ETL)和三维可视化智能分析技术进行研究,分析当前公路建设项目信息管理中存在的"信息孤岛"问题,并结合"国道G314线库车至阿克苏高速公路"信息化建设,提出了公路建设项目信息资源整合系统的总体解决方案,建立统一的数据中心和基于可视化技术的智能分析平台,涵盖公路建设项目全部业务功能,并通过标准化接口实现与后续运营管理及养护期的数据跨阶段共享。彻底解决"信息孤岛"问题,提高信息资源的使用效率,为公路建设项目管理提供安全、可靠、高效、快捷的信息技术支撑。     

BIM技术在运营隧道病害检测结果三维可视化中的应用

为充分了解运营公路隧道的病害信息,利用BIM技术将运营公路隧道定期检查的病害展示图进行了三维可视化应用。通过Autodesk CAD和Revit的二次开发,利用平面坐标到空间坐标的转化关系,将隧道病害展示图中提取的病害信息数据绘制为与隧道三维空间模型结合的隧道病害三维展示图,使隧道病害信息的展示更加直观和真实。同时,对BIM技术与新的检测技术(3D激光扫描技术和线性相机扫描技术)的结合进行了展望和分析,指出BIM技术在运营隧道的管理和维护中具有较大的应用前景。     

城市道路盾构隧道全寿命周期信息平台设计

盾构隧道的全过程管理中,数据的操作方式日益受到人们关注.首先,本文简要回顾了国内外数据标准及信息平台建设方面的研究,然后针对盾构隧道全寿命周期的数据特点,选取了相应的程序设计工具,并规划了盾构隧道信息平台的架构体系.然后,根据目前比较通用的盾构隧道数据内容及表格形式初步建立了盾构隧道信息平台,该平台不依赖于任何操作系统,用户仅需一个浏览器即可登录使用;平台中涵盖了盾构隧道设计、施工、检测、养护等全寿命周期的数据信息,同时,这些数据也可脱离平台单独使用;平台还加入了一系列统计与分析工具,包括数据的多样化展示、图表与图形可视化、盾构隧道智能化养护等功能.     

渤海海峡跨海通道可视化仿真建模研究

研究了可视化仿真建模的理论、技术与方法,实现了渤海海峡跨海通道的仿真建模与可视化表达。MultiGen Creator是一套将多边形建模、矢量建模和地形生成集成在一个软件包中的手动建模工具。论述了MultiGen Creator模型的OpenFlight数据层次结构,对仿真建模的关键技术及算法进行了理论分析,主要包括拉伸、放样、纹理映射及层次细节模型等技术。随后对渤海海峡跨海通道形式及系统组成进行了比较分析,并基于Creator仿真建模平台,给出了跨海通道仿真建模流程,建立了海底隧道模型数据库的树状结构。最终实现了海底铁路隧道、公路隧道及悬浮隧道等不同跨海通道形式的可视化仿真,使工程各部位的基本信息及空间上的逻辑关系得到较好的体现。     

建筑信息模型（BIM）技术在隧道工程中应用现状与分析

为加快推进BIM技术在隧道工程中的应用，从隧道工程信息模型标准、建模技术、全寿命周期的应用等方面，对BIM技术在隧道工程中应用现状进行总结与分析。研究结果表明： 1）我国隧道工程信息模型技术标准较为领先，隧道结构BIM建模技术已基本成熟，BIM技术在隧道工程设计、施工和运营维护等阶段均已得到较为广泛的应用； 2）下一步应完善与隧道工程密切相关的地质信息模型标准，并向施工阶段和运营维护阶段信息模型技术标准延伸； 3）要重点解决设计变更时模型自动更新的问题，深化BIM技术在隧道动态设计与施工等方面的支撑作用，加强全寿命周期集成平台的研发，推进BIM技术从设计到施工和运营维护的全寿命周期应用。     

基于风险理念的公路隧道预防性养护管理研究

随着隧道工程建设的快速发展,隧道病害问题日益突出.文中在总结国内外隧道养护管理方法和技术的基础上,将预防性养护和风险理念相结合,提出基于风险理念的公路隧道预防性养护管理模型,该模型以减少隧道衬砌病害对结构性能劣化和对行车安全的影响为养护管理目标,使养护更有针对性且高效;利用该模型对实际公路隧道进行分析,验证其适用性和可...     

BIM技术在苏锡常南部高速公路工程设计应用

为研究BIM技术在道路基础设施全生命管理中的应用技术,依托苏锡常南部高速公路工程,在初步设计、施工图设计、施工优化和运营维护4个阶段,应用BIM技术对水下隧道、枢纽互通等重点项目全生命周期信息进行综合管控。研究表明,BIM平台有效促进了信息交流,提升了工程要素可视化,保障了信息的有效传递,为实现基于BIM技术的交通基础设施全生命周期信息高效协同管理提供了参考价值。